Plastoquinone homoeostasis by Arabidopsis proton gradient regulation 6 is essential for photosynthetic efficiency

Autor: Pralon, Thibaut, Shanmugabalaji, Venkatasalam, Longoni, Paolo, Glauser, Gaetan, Ksas, Brigitte, Collombat, Joy, Desmeules, Saskia, Havaux, Michel, Finazzi, Giovanni, Kessler, Felix
Přispěvatelé: Université de Neuchâtel (UNINE), Neuchâtel Platform of Analytical Chemistry (NPAC), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Light Photosynthesis & Metabolism (Photosynthesis), Physiologie cellulaire et végétale (LPCV), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Swiss National Science Foundation (SNSF) grants 31003A_156998 and 31003A_176191, Human Frontier Science Program award (HFSP RGP0052), ANR-10-LABX-0049,GRAL,Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology(2010), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement (SAVE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), ANR: 10-LABX-0049,GRAL,Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology(2010), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Communications Biology
Communications Biology, 2019, 2, pp.220. ⟨10.1038/s42003-019-0477-4⟩
Communications Biology, Nature Publishing Group, 2019, 2, pp.220. ⟨10.1038/s42003-019-0477-4⟩
Communications Biology, Vol 2, Iss 1, Pp 1-11 (2019)
ISSN: 2399-3642
DOI: 10.1038/s42003-019-0477-4⟩
Popis: Photosynthesis produces organic carbon via a light-driven electron flow from H2O to CO2 that passes through a pool of plastoquinone molecules. These molecules are either present in the photosynthetic thylakoid membranes, participating in photochemistry (photoactive pool), or stored (non-photoactive pool) in thylakoid-attached lipid droplets, the plastoglobules. The photoactive pool acts also as a signal of photosynthetic activity allowing the adaptation to changes in light condition. Here we show that, in Arabidopsis thaliana, proton gradient regulation 6 (PGR6), a predicted atypical kinase located at plastoglobules, is required for plastoquinone homoeostasis, i.e. to maintain the photoactive plastoquinone pool. In a pgr6 mutant, the photoactive pool is depleted and becomes limiting under high light, affecting short-term acclimation and photosynthetic efficiency. In the long term, pgr6 seedlings fail to adapt to high light and develop a conditional variegated leaf phenotype. Therefore, PGR6 activity, by regulating plastoquinone homoeostasis, is required to cope with high light.
Thibaut Pralon et al. show that a predicted atypical kinase located in plastoglobules (PGR6) is necessary for maintaining the pool of photoactive plastoquinone in the chloroplast. They find that the absence of this gene in mutant plants adversely affects photosynthetic efficiency.
Databáze: OpenAIRE
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